Fünf IO-Link-Wandler, zwei Signalrichtungen

Fünf CIOL-Wandler nutzen dasselbe Gehäuse. Entscheidend sind die Signalrichtung und der übertragene Signaltyp.

Fünf Artikelnummern, ein Gehäuse

Alle fünf Wandler der CIOL-Serie verwenden dasselbe Gehäuse: 65 × 21 mm, transparent, mit Status-LED. Der Anschluss an den IO-Link-Master erfolgt über einen M12 A-coded-Anschluss. Die Kommunikation erfolgt nach IO-Link V1.1, Class A. Äußerlich sind die Modelle kaum zu unterscheiden.

Für die Auswahl sind zwei Fragen entscheidend. In welche Richtung fließt das Signal? Vom analogen Sensor zum Master oder vom Master zum analogen Gerät? Um welchen Signaltyp handelt es sich? Strom, Spannung oder Temperatur?

Drei Wandler für analoge Eingangssignale

Drei Modelle arbeiten in Eingangsrichtung. Sie erfassen einen Analogwert und übertragen ihn als IO-Link-Prozessdaten an den Master.

CIOL-2AI-SC verfügt über zwei unabhängige Stromeingänge. Unterstützt werden 4–20 mA und 0–20 mA. Die Genauigkeit beträgt 0.5 %FS. Das Modell eignet sich für typische Nachrüstungen. Vorhandene Druck-, Füllstands- oder Durchflussensoren liefern bereits 4–20 mA. Die Steuerungsarchitektur wird auf IO-Link umgestellt.

CIOL-2VI-SC bietet dieselbe Zweikanalstruktur für Spannungssignale mit 0–10 V. Das Modell eignet sich für Anwendungen mit Spannungsausgang am analogen Sensor. Es passt auch zu vorhandenen Feldverdrahtungen mit Spannungssignalen statt Stromschleifen.

CIOL-PT12-SC verfügt über einen Kanal. Das Modell erfasst Pt100-Widerstandsthermometer in 2/3/4-wire-Anschlusskonfigurationen. Der Messbereich beträgt −200…600 °C. Die Genauigkeit beträgt ±0.5 °C. Ein separater Temperaturtransmitter entfällt. Auch die sonst erforderliche Kompensationsverdrahtung zwischen RTD und Schaltschrank entfällt. Der Pt100 wird direkt an den IO-Link-Anschluss angeschlossen.

Zwei Wandler für analoge Ausgangssignale

Die beiden übrigen Modelle arbeiten in umgekehrter Richtung. Der Master sendet einen Sollwert. Der Wandler setzt diesen in ein Analogsignal am Ausgang um.

CIOL-2VO-SC stellt zwei unabhängige Spannungsausgänge mit 0–10 V bereit. CIOL-1AO-SC bietet einen Stromausgang. Dieser ist auf 4–20 mA oder 0–20 mA einstellbar.

Beide Modelle erfüllen denselben Zweck. Frequenzumrichter, Proportionalventile, Stellungsregler und analoge Eingangskarten benötigen weiterhin analoge Schnittstellen. Ein PLC oder IO-Link-Master muss Sollwerte an solche Geräte übertragen. Die Wandler erhalten das analoge Gerät. Gleichzeitig wird die Steuerungsseite digitalisiert. Bei den meisten Nachrüstungen wären sonst eine zusätzliche Analogausgangskarte oder ein Gateway erforderlich.

Modelle im direkten Vergleich

Die Tabelle zeigt ausschließlich die Unterschiede zwischen den fünf Modellen.

Fünf Anwendungen und das passende Modell

Ein Drucksensor mit 4–20 mA soll an einen IO-Link-Master angeschlossen werden. Dies ist ein typischer Nachrüstfall. CIOL-2AI-SC deckt diese Anwendung ab. Zwei Kanäle ermöglichen den Anschluss eines zweiten Sensors an derselben Maschine.

Der Sensorausgang liefert 0–10 V. Die Kanalstruktur bleibt gleich. Die Eingangsstufe unterscheidet sich: Hier kommt CIOL-2VI-SC zum Einsatz. Vor der Bestellung muss der Signaltyp geprüft werden. Ein Spannungseingang kann keine Stromschleife erfassen.

Ein Pt100 soll ohne Transmitter über IO-Link eingebunden werden. CIOL-PT12-SC unterstützt den direkten Anschluss von 2-, 3- und 4-Leiter-Sensoren. Ist der RTD bereits installiert und wird nur die Auswerteelektronik ersetzt, bleiben Sensor und Kabel unverändert.

Der Master soll einen Frequenzumrichter mit 4–20 mA-Eingang ansteuern. CIOL-1AO-SC wandelt einen IO-Link-Sollwert in einen Stromausgang um. Bei einem Antrieb genügt ein Kanal.

Ein Proportionalventil benötigt 0–10 V. CIOL-2VO-SC stellt zwei Spannungsausgänge über einen Anschluss bereit. Damit lassen sich zwei Ventile oder ein Ventil und ein weiteres analoges Gerät ansteuern.

Gemeinsame Eigenschaften der CIOL-Serie

Gehäuse, Versorgung und Schnittstelle sind bei allen Modellen identisch. Das transparente Gehäuse hat Abmessungen von 65 × 21 mm und eine Status-LED. Die Versorgung erfolgt mit 24 VDC. Die Stromaufnahme liegt unter 50 mA. Die Schnittstelle unterstützt IO-Link V1.1, Class A, über M12 A-coded-Steckverbinder. Der Betriebstemperaturbereich beträgt −25…80 °C. ISDU-Zugriff und Parameterspeicherung werden unterstützt. Dadurch kann der Master Parameter in ein Ersatzgerät zurückschreiben.

Jedes Modell verfügt über einen 4-poligen Anschluss für IO-Link. Ein weiterer Anschluss dient der Analogseite. Beim Modellwechsel innerhalb der Serie bleiben daher der mechanische Aufbau, der Platzbedarf im Schaltschrank und die M12-Kabel unverändert.

Auswahl in drei Schritten

Zuerst wird die Position des Analogsignals bestimmt. Liegt es auf der Sensorseite oder auf der Aktorseite? Danach wird der Signaltyp festgelegt: Strom, Spannung oder Pt100. Abschließend wird die erforderliche Kanalanzahl bestimmt.

Damit ist die Auswahl abgeschlossen. Die vollständigen technischen Daten stehen auf der Seite zu IO-Link-Lösungen. Jedes Modell hat außerdem eine eigene Produktseite mit Datenblatt und Zeichnung. Für eine konkrete Maschine werden drei Angaben benötigt: Signaltyp, Kanalanzahl und angeschlossenes Gerät. Damit lässt sich das passende Modell bestätigen.

Geht es stattdessen um die grundsätzliche Frage nach dem Einsatz eines Wandlers gegenüber dem Austausch der Sensoren, behandelt der frühere Artikel die Anbindung analoger Sensoren an IO-Link.